收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

S-CO_2球床堆布雷顿循环设计与堆芯热工特性分析

王成奇  
【摘要】:在保证安全的前提下提高发电效率,降低建造运行成本是核电界所不断追求的目标。相比理想气体的布雷顿循环,采用超临界二氧化碳(S-CO2)作为作功工质可以显著降低压缩机所需功率,因而可以在较低的反应堆出口温度下实现较高的循环热效率。此外,在相同发电功率下,S-CO2气轮机、换热器的体积更小,有利于整个系统的模块化设计和建造,因而有利于降低建设成本。本文以S-CO2作工质,并与球床堆相结合,设计了 S-CO2直接冷却堆芯的再压缩布雷顿循环方案,并针对该方案编写了热平衡分析程序。以此为基础分析了压缩机压缩比、回热器体积、压缩机入口处工质参数等对系统热效率的影响,根据计算结果对系统进行了初步的优化设计。计算表明,本文所设计的S-CO2布雷顿循环方案系统热效率较高,达到44.56%,达到或超过了高温气冷堆效率,且系统结构紧凑。为确保热平衡分析的准确性,本文还比较了 CFD和热平衡计算程序中主要的传热模型针对同一对象的模拟结果,研究表明热平衡计算程序中用到的数学模型合理可信。以上述研究得到的热力参数为基础,采用CFD方法分析了 BCC和FCC排布的燃料组件内的流动换热特性。CFD模拟表明,BCC和FCC内的流动换热差异非常明显,但两种排布均可满足系统设计要求,燃料球最高温度远低于燃料球基体熔点,反应堆堆芯安全裕量充足。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 陈林根,孙丰瑞;太阳能驱动闭式不可逆布雷顿循环性能解析式[J];太阳能学报;1995年03期
2 张万里,陈林根,孙丰瑞;布雷顿、逆布雷顿循环组成的联合循环分析[J];燃气涡轮试验与研究;2005年04期
3 陈林根,郑军林,孙丰瑞;恒温热源实际布雷顿循环的功率密度优化[J];机械工程学报;2002年02期
4 倪何;孙丰瑞;陈林根;;具有热阻和热漏的再热布雷顿循环性能分析[J];燃气轮机技术;2006年04期
5 吴开锋;;再热回热布雷顿循环的热力学分析[J];装备制造技术;2013年03期
6 陈林根,孙丰瑞,陈文振;航空航天用闭式布雷顿循环的热力学优化[J];推进技术;1995年02期
7 严子浚;热阻影响下布雷顿循环的基本优化关系[J];自然杂志;1995年04期
8 郑军林,陈林根,孙丰瑞;恒温热源条件下内不可逆布雷顿循环的功率密度特性[J];燃气轮机技术;2000年04期
9 陈林根,郑军林,孙丰瑞,过增元;变温热源布雷顿循环的功率密度优化[J];工程热物理学报;2001年02期
10 王文华,陈林根,孙丰瑞;闭式内可逆中冷回热布雷顿循环的功率优化[J];热能动力工程;2003年05期
11 郑军林 ,陈林根 ,孙丰瑞,徐耀容;变温热源条件下内可逆布雷顿循环的功率密度特性[J];电站系统工程;2001年04期
12 王文华,陈林根,孙丰瑞;恒温热源条件下不可逆闭式中冷回热布雷顿循环的功率优化[J];燃气轮机技术;2004年03期
13 王文华,陈林根,孙丰瑞;内可逆闭式中冷回热布雷顿循环效率优化[J];海军工程大学学报;2005年02期
14 严华 ,陈林根 ,郑军林 ,孙丰瑞 ,过增元;恒温热源条件下实际回热式布雷顿循环的功率密度特性[J];船舶工程;2001年05期
15 王文华,陈林根,孙丰瑞;实际闭式中冷回热布雷顿循环新析[J];工程热物理学报;2003年03期
16 王文华,陈林根,孙丰瑞;变温热源条件下内可逆闭式中冷回热布雷顿循环的功率优化[J];热科学与技术;2003年01期
17 王文华,陈林根,孙丰瑞;不可逆闭式中冷回热布雷顿循环效率优化[J];燃气涡轮试验与研究;2004年04期
18 王俊华,陈林根,孙丰瑞;变温热源内可逆中冷回热布雷顿循环功率密度分析[J];燃气轮机技术;2005年03期
19 陈林根,郑军林,孙丰瑞;变温热源条件下实际回热式布雷顿循环的功率密度优化[J];应用科学学报;2001年03期
20 王文华,陈林根,孙丰瑞;变温热源内可逆闭式中冷回热布雷顿循环的功率和效率[J];燃气涡轮试验与研究;2003年01期
中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 张悦;布雷顿循环和布朗马达的优化性能研究[D];厦门大学;2007年
2 张翼;不可逆正、反向卡诺和布雷顿循环的有限时间(火用)经济性能优化[D];浙江工业大学;2015年
中国硕士学位论文全文数据库 前2条
1 王成奇;S-CO_2球床堆布雷顿循环设计与堆芯热工特性分析[D];哈尔滨工程大学;2015年
2 王向红;二元天然工质回热式逆向布雷顿循环的理论分析和实验研究[D];浙江大学;2003年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978